光催化氧化技術(shù)在油田廢水處理中的應(yīng)用及研究進(jìn)展
摘要：介紹了光催化氧化技術(shù)的機(jī)理,對(duì)光催化氧化技術(shù)在油田廢水處理中的應(yīng)用及其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了闡述,提出了今后的發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞：光催化氧化，油田廢水處理，研究進(jìn)展，納米二氧化鈦
光催化氧化技術(shù)是一種新興的水處理技術(shù)。1972年,Fu-jishima和Honda[1]報(bào)道了在光電池中光輻射TiO2可持續(xù)發(fā)生水的氧化還原反應(yīng),標(biāo)志著光催化氧化水處理時(shí)代的開始。1976年,Carey等[2]在光催化降解水中污染物方面進(jìn)行了開拓性的工作。此后,光催化氧化技術(shù)得到迅速發(fā)展。光催化技術(shù)具有反應(yīng)條件溫和、能耗低、操作簡便、能礦化絕大多數(shù)有機(jī)物、可減少二次污染及可以用太陽光作為反應(yīng)光源等突出優(yōu)點(diǎn),在難降解有機(jī)物、水體微污染等處理中具有其他傳統(tǒng)水處理工藝所無法比擬的優(yōu)勢,是一種極具發(fā)展前途的水處理技術(shù),對(duì)太陽能的利用和環(huán)境保護(hù)有著重大意義。
光催化技術(shù)是利用TiO2等半導(dǎo)體作為催化劑，當(dāng)半導(dǎo)體材料受到能量大于其禁帶的光照射時(shí)，發(fā)生電子躍遷，在半導(dǎo)體材料表面形成電子∕空穴對(duì)。半導(dǎo)體粒子表面空穴可以吸附水分子或氫氧根離子，產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化能力的羥基自由基，將吸附于顆粒表面的有機(jī)污染物氧化分解為無害物質(zhì)。目前，光催化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已擴(kuò)展到多種污染物質(zhì)的處理，包括烴類、醇、酚、酸、鹵代脂肪族化合物、鹵代芳香類化合物、含氯化合物、燃料、農(nóng)藥、表面活性劑、油類、無機(jī)物等，并取得了較好的效果[2]。
一、TiO2光催化劑的特性及光催化氧化機(jī)理
TiO2有銳鈦礦型、金紅石型和板鈦礦型三種晶型。同樣條件下,銳鈦礦型的催化活性較好。在眾多光催化劑中,TiO2是目前公認(rèn)的最有效的半導(dǎo)體催化劑,其特點(diǎn)有:化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,能有效吸收太陽光譜中弱紫外輻射部分,氧化還原性極強(qiáng),耐酸堿和光化學(xué)腐蝕,價(jià)廉無毒[3]。
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